EP0744267A2 - Method for monitoring and/or controlling an injection moulding machine - Google Patents

Method for monitoring and/or controlling an injection moulding machine Download PDF

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EP0744267A2
EP0744267A2 EP96108061A EP96108061A EP0744267A2 EP 0744267 A2 EP0744267 A2 EP 0744267A2 EP 96108061 A EP96108061 A EP 96108061A EP 96108061 A EP96108061 A EP 96108061A EP 0744267 A2 EP0744267 A2 EP 0744267A2
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EP
European Patent Office
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actual
casting
piston
pressure
target
Prior art date
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EP96108061A
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German (de)
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EP0744267B1 (en
EP0744267A3 (en
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Friedrich Dr. Ing. Stummer
Rolf Frey
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Mueller Weingarten AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Mueller Weingarten AG
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Publication date
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Publication of EP0744267A3 publication Critical patent/EP0744267A3/en
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    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/32Controlling equipment
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    • B29C2945/76939Using stored or historical data sets
    • B29C2945/76943Using stored or historical data sets compare with thresholds

Definitions

  • the invention relates to a method for process monitoring and / or control of a die casting machine.
  • parameter values are used in the manufacturing process as reference data to form a reference curve for such manufactured products that were rated as castings with still good quality.
  • the measured actual data are then compared with the predetermined reference data determined in this way, tolerance limits determining the still permissible deviations.
  • the running-in of a new die-casting mold is therefore associated with an extensive experimentation phase in order to obtain usable setting and reference values for later series production.
  • This experiment phase is carried out by manually entering a wide variety of parameters, i. that is, the actual series production is preceded by a test production with manually entered parameters.
  • EP 361 837 B1 (Ube), in which the casting process is controlled by specifying a travel-time setpoint curve of the casting piston, the actual stroke movement of the ram being regulated in the sense of following the setpoint curve.
  • a real-time controlled casting unit has become known from the literature foundry 79, 1992, No. 9, April 27, pp. 347-354.
  • a measuring device itself is not described in detail.
  • On page 349 of this reference a programming of the switchover to pressure control with a "falling pressure edge" is described. Switching takes place after reaching a waypoint, after reaching a pressure and after reaching a certain speed.
  • Uncontrolled die casting machines are set, for example, by recording and monitoring various parameters in a measured value recording system, these being evaluated using statistical methods.
  • functions p (t), s (t) and v (t) can be present as a measurement diagram and for the die casting process relevant parameters are displayed in digital form.
  • These digital values are automatically determined from a die-casting curve.
  • z. B the determination of the switchover point between the first and second die casting phase at the first abrupt change in the travel signal.
  • the hold pressure phase and the hold pressure delay can be easily taken from the curves.
  • the digitally available values can be processed further by the measuring computer and evaluated by statistical methods.
  • Regulated die casting machines can be used to set the casting unit using profile curves.
  • the associated setpoint speed is accordingly entered for characteristic switching points or casting piston positions, a ramp function being able to be taken into account.
  • This target profile curve can be entered over the entire course of the die casting process, ie over the lead phase of the mold filling phase and the post-pressure phase.
  • the invention has for its object to propose a method by means of which the target profile curves for the setting of the die casting machine in the measuring computer can be automatically compared with the actual curve.
  • an automatic comparison of the setting parameters of a casting unit with the measured casting parameters takes place.
  • the peculiarity of the measuring device lies in the fact that all setting data (target values) of the casting unit are generated in measuring computers in such a way that an instant automatic comparison with the setting data or the setting curves can take place after recording actual curves.
  • a special feature is that the setting data of the die casting machine consist of a table entry from which a speed profile curve can be derived and the individual speed points are assigned to the corresponding piston positions.
  • the measuring system then records the speed curve as a v / t curve, the actual speed being determined by the measuring system in such a way that perpendicular rays are placed on the individual relevant points entered on the s / t curve and that the actual speed values can be determined automatically at the intersection with the v / t curve.
  • the setting data of the die casting machine can consist of a tabular input from which a pressure profile curve can be derived.
  • the individual pressure points are assigned corresponding time values after "pouring plunger stop" at the end of the mold filling.
  • the measuring system records the pressure curve as a p / t curve, the measuring point “pouring piston stop” in particular being formed by the falling pressure flank on the piston rod side of the casting cylinder.
  • a vertical beam T0 is generated by the measuring system. Additional vertical rays are generated in the measuring system on the time periods (T0 + X) that were defined when the pressure profile table was entered. The intersections with the actual pressure curve are compared with the tabular setting values of the machine setting and evaluated.
  • Another special feature of the invention is that when the machine setting data is entered by the operator, upper and lower tolerance limits can be entered at the same time.
  • the measuring system is then based on the special features that the tolerance limits on the beams are automatically displayed in the measurement record as described above, and the deviation from the target value can be represented digitally as a numerical value.
  • the setting data of the die casting machine are transmitted to a measuring computer in a known manner via a corresponding interface.
  • a speed profile as a target curve the measuring computer z. B. the data shown in FIG. 1 are available.
  • characteristic waypoints of the pouring plunger position are shown as points 1 to 4, which correspond to the position of the pouring plunger indicated in column 2.
  • a target speed specified in column 3 is specified for these positions, the presence of a ramp with the letter J (yes) and no ramp with the letter N (no) being described in more detail.
  • Limit values are entered manually in the two right columns, whereby minimum and maximum limit values are defined. With regard to the path and speed data, there is an automatic data transfer from the die casting machine setting.
  • FIG. 1 shows a table in the measuring computer, the specified limit values being added by manual input.
  • 1 a shows a graphical representation of the tabular target values according to FIG. 1, in particular also with the ramp formation by the specified angles ⁇ , ⁇ .
  • the target speeds in points 1 to 4 or the associated positions according to column 2 in FIG. 1 are compared graphically from the distance-speed profile set out in FIG. 1 with those from FIG. 2 determined actual speeds in points 1 'to 4', which have been determined for the associated points 1 to 4 in FIG. 2.
  • the target speed in point 3 according to the table in FIG. 1 is 3.5 m / s
  • the actual speed determined in FIG. 2 in point 3 is 3.4 m / s.
  • the tolerance field or the limit values in FIG. 1 were set to min. 3.4 and max. 3.6 m / s. The actual speed measured at 3.4 m / s is therefore within the specified tolerance range.
  • a target speed of 3.5 m / s according to FIG. 1 is specified.
  • an actual speed at point 2 'of 3.7 m / s is determined in accordance with the measured s (t) and v (t) actual curves with an associated piston position of 300 mm.
  • the limit values between 3.4 and 3.6 m / s were determined for this point 2 (see FIG. 1), the value of the actual speed in point 2 of 3.7 m / s lies outside of Tolerance limit. This is indicated in Fig. 3 by a tolerance violation in point 2 (hatched field).
  • FIG. 3 therefore again contains the tabular values of FIG. 1 as target values for the speed at certain points or positions of the casting piston. Likewise, the limit values from FIG. 1 are again included in FIG. 3.
  • the actual speeds determined from FIG. 2 are added to these target values in FIG. 3 in the individual points, which are determined, for example, in points 1 to 4 in the case of the pouring plunger positions 200, 300, 600 and 650 mm in a graphical and tabular manner. This determination of the actual speed on the curve v (t) to the associated points 1 to 4 is shown in FIG. 2 by the representation of the points 1 'to 4'.
  • FIG. 4 a in addition to the characteristic waypoints 1 to 4 shown in FIGS. 1 and 3, the z. B. have been determined by the machine setting, any other intermediate values can be monitored using the same method.
  • any other intermediate values can be monitored using the same method.
  • two intermediate points 5 and 6 at the travel position 100 or 150 mm are manually defined.
  • the measuring computer calculates the associated setpoint speed by interpolation, ie the setpoint speed is interpolated at point 5 with 0.05 m / s and at point 6 with 0.075 m / s.
  • Analog to the table of FIG. 1 are the measuring computer of the die casting machine, the z. B. in Fig. 5 setting data available as target data.
  • the items listed in the left column of this table are characteristic setting points or switching points, which are determined by the machine setting.
  • the limit values specified in the two right-hand columns of FIG. 5 are also entered manually.
  • a corresponding graphical representation of the p (t) target profile curve according to the table in FIG. 5 is shown in FIG. 6.
  • Characteristic of the table according to FIG. 5 is the choice of the "point in time zero" at point 1, which is chosen between the mold filling phase and the holding pressure phase in accordance with the almost stoppage of the casting piston (see FIG. 6). This zero time is selected for the activation of the pressure profile.
  • This data is displayed in a table in the measuring computer and can be given the minimum or maximum limit values by manual input.
  • the speed of the casting piston 12 is regulated by means of a servo valve 13.
  • a hydraulic sensor is located on a pressure sensor 14 arranged on the side 24 of the hydraulic drive piston 25 opposite the pressure side 23 Pressure which is dependent on the drive pressure of the hydraulic accumulator 15 and on the speed of the casting piston 12.
  • the mold is filled with metal and the casting piston 12 almost comes to a standstill.
  • the pressure on the transducer 14 is suddenly lowered to approximately zero bar.
  • This lowering of the pressure at the pressure sensor 14 is selected together with a path specification on the casting piston 12 as a signal for the measuring computer for the “zero time” which is used to activate the target profile curve on the actual profile curve.
  • the path specification is required as a logical condition in order to ensure that the pressure drop at the pressure sensor 14 is only used as a measurement signal over a precisely defined path. Pressure drops before this distance therefore do not meet the logical condition and are not taken into account for the activation of the "point in time zero". 8 shows this pressure curve at the pressure sensor 14 as a function of time as well as the casting piston travel over time.
  • s F Starting point for the activation of the logical conditions for determining the time zero;
  • the logical condition is activated.
  • the logical condition for the time zero is fulfilled at s F (actual) if a pressure threshold of p z. B. 10 bar is met.
  • the actual value of the pouring piston path S F (actual) and the actual value of the pressure sensor P (actual) are transmitted to the measuring computer. If the logical condition for the activation of the "point in time zero" is fulfilled, this time value is recorded and stored by the measuring computer. After the curves have been recorded in the data memory of the measuring computer, the curves are displayed on the screen, together with the identification of the activation for the "time zero" in the form of the curve shown in FIG. 9.
  • the casting piston starts its forward movement (arrow 16) and there is a linear path movement over time along path curve 17.
  • the casting piston 12 almost comes to a standstill (point 20) and the abrupt pressure drop from point 19 to point 21 described above takes place in Fig. 8 instead.
  • Pressure threshold e.g. B. 10 bar selected as the switching threshold for determining the "zero point", which occurs only from the path increment S F and the respective exact location is defined as S F (actual).
  • the target points of the pressure profile curve are assigned to the time zero in a second step by the measuring computer and displayed on the screen.
  • the minimum and maximum limit values entered in the table according to FIG. 5 can be plotted on the target curve according to FIG. 10. If the actual curve is intersected with the limit ranges entered, the tolerances are not exceeded. This is shown analogously in FIG. 11. In the exemplary embodiment according to FIG. 11, point 1 lies outside the tolerance, for example. All other points are within the tolerance band.
  • any further monitoring points in the table according to FIG. 5 are also displayed on the screen of the measuring computer. In FIG. 11, this is point 6, for example.
  • These manually entered points enable e.g. B. monitoring the pressure during an edge. This means that all data are available to the measuring computer for the speed and speed entered on a controlled casting unit Compare pressure profile curves in a simple manner and without manual programming of the measuring computer, examine them for tolerance violations and apply all known statistical methods.
  • master curves can be used instead of entered target profile curves, which result as profile curves of measured parts of good quality.
  • These “master curves” can be stored in the computer and compared with measured actual values analogously to the method described above and be evaluated.

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Abstract

This process monitors and/or controls a pressure injection moulding unit. Desired settings are loaded manually into the computer associated with the machine. Alternatively or in addn., other fixed predetermined input values form the so-called desired operating profile curves and/or desired points with defined positions are input. During an injection cycle process parameters are measured by sensors and supplied to the computer, to construct the so-called actual profile curves. Process monitoring or control is carried out by comparison of actual and desired profiles and/or corresp. points. Also claimed is a measurement system, essentially as described in the procedure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prozeßüberwachung und/oder Regelung einer Druckgießmaschine.The invention relates to a method for process monitoring and / or control of a die casting machine.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Literaturstelle Gießerei 68 (1981) Nr. 18, Seite 531 ff., ist eine automatische Gießprozeßüberwachung beim Druckgießen bekanntgeworden, die das prinzipielle Verfahren der Druckgießsteuerung bzw. - überwachung aufZeigt. Dabei gehen die bis dahin bekannten Gießprozeßüberwachungssysteme davon aus, daß während des laufenden Gießprozesses gemessene Ist-Werte der verschiedensten Parameter mit vorgegebenen Sollwerten verglichen und im gleichen oder nachfolgenden Gießzyklus gegebenenfalls Korrekturen zur Anpassung z. B. einer Ist-Wert-Kurve an eine Sollwert-Kurve durchgeführt werden.From the literature foundry 68 (1981) No. 18, page 531 ff., Automatic casting process monitoring during die casting has become known, which shows the basic method of die casting control or monitoring. The casting process monitoring systems known up to that point assume that actual values of the most varied parameters measured during the current casting process are compared with predetermined target values and, if necessary, corrections for adapting z. B. an actual value curve can be performed on a setpoint curve.

Aus einem weiterhin bekannten Verfahren zu Überwachung des Einspritzvorgangs bei einer Kunststoff-Spritzgießmaschine gemäß der EP 0 128 722 B1 werden Parameterwerte beim Herstellungsprozeß als Referenzdaten zur Bildung einer Referenzkurve für solche hergestellten Produkte verwendet, die als Gußteile mit noch guter Qualität bewertet wurden. Bei der späteren Serienfertigung werden dann die gemessenen Ist-Daten mit den so ermittelten vorgegebenen Referenzdaten verglichen, wobei Toleranzgrenzen die noch zulässigen Abweichungen bestimmen.From a further known method for monitoring the injection process in a plastic injection molding machine according to EP 0 128 722 B1, parameter values are used in the manufacturing process as reference data to form a reference curve for such manufactured products that were rated as castings with still good quality. At In later series production, the measured actual data are then compared with the predetermined reference data determined in this way, tolerance limits determining the still permissible deviations.

Das Einfahren einer neuen Druckgießform ist demzufolge mit einer umfangreichen Experimentierphase verbunden, um brauchbare Einstell- und Referenzwerte für die spätere Serienfertigung zu erhalten. Dabei wird diese Experimentierphase durch manuelles Eingeben der verschiedensten Parameter vollzogen, d. h., der eigentlichen Serienfertigung wird eine Versuchsfertigung mit manuell eingegebenen Parametern vorgeschaltet.The running-in of a new die-casting mold is therefore associated with an extensive experimentation phase in order to obtain usable setting and reference values for later series production. This experiment phase is carried out by manually entering a wide variety of parameters, i. that is, the actual series production is preceded by a test production with manually entered parameters.

Bezüglich der Maschinensteuerung einer Druckgießmaschine sowie den damit verbundenen Steuerkurven wird ergänzend auf die Literaturstelle Ernst Brunnhuber: Praxis der Druckgußfertigung 1980, Seite 82 ff. verwiesen. Insbesondere ist auf Seite 93 ff. die Meßtechnik des Gießantriebs erläutert, wonach eine Messung und Aufzeichnung des Gießkolbenwegs sowie des Gießkolbendrucks in Abhängigkeit der Zeit erfolgt. Eine Auswertung und Berechnung der Gießkolbengeschwindigkeit, aus dem in Abhängigkeit von der Zeit gemessenen Kolbenweg, kann in einem Meßrechner erfolgen und das Ergebnis wird in der Regel digital angezeigt. Die Druckmessung geschieht mittels eines Druckgebers am Antriebszylinder, der ebenfalls am Meßrechner angeschlossen ist. Damit werden Druck, Zeit und Gießkolbengeschwindigkeit erfaßt.With regard to the machine control of a die casting machine and the associated control curves, reference is also made to the reference Ernst Brunnhuber: Praxis der Druckgußfertigung 1980, page 82 ff. In particular, on page 93 ff. The measuring technique of the casting drive is explained, according to which a measurement and recording of the casting piston travel and the casting piston pressure are carried out as a function of time. The casting piston speed can be evaluated and calculated from the piston travel measured as a function of time, in a measuring computer, and the result is generally displayed digitally. The pressure is measured using a pressure sensor on the drive cylinder, which is also connected to the measuring computer. This measures the pressure, time and speed of the plunger.

Verwiesen wird weiterhin auf die EP 361 837 B1 (Ube) bei welcher die Regelung des Gießverfahrens durch Vorgabe einer Weg-Zeit-Sollkurve des Gießkolbens erfolgt, wobei eine Regelung der tatsächlichen Hubbewegung des Preßstempels im Sinne eines Nachfahrens der Sollkurve erfolgt.Reference is also made to EP 361 837 B1 (Ube), in which the casting process is controlled by specifying a travel-time setpoint curve of the casting piston, the actual stroke movement of the ram being regulated in the sense of following the setpoint curve.

Aus der Literaturstelle Giesserei 79, 1992, Nr. 9, 27. April, S. 347-354, ist ein echtzeitgeregeltes Gießaggregat bekannt geworden. Eine Meßeinrichtung selbst wird nicht näher beschrieben. Auf Seite 349 dieser Literaturstelle ist eine Programmierung der Umschaltung auf Druckregelung bei einer "abfallenden Druckflanke" beschrieben. Dabei erfolgt die Umschaltung nach Erreichen eines Wegpunktes, nach Erreichen eines Druckes und nach Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit.A real-time controlled casting unit has become known from the literature foundry 79, 1992, No. 9, April 27, pp. 347-354. A measuring device itself is not described in detail. On page 349 of this reference a programming of the switchover to pressure control with a "falling pressure edge" is described. Switching takes place after reaching a waypoint, after reaching a pressure and after reaching a certain speed.

Auf Seite 350 dieser Literaturstelle wird in einer typischen Gießkurvendarstellung eine Relation zwischen Weg- und Geschwindigkeitspunkten dargestellt. Auf den Auswertungsvorgang in einem Meßgerät wird jedoch nicht Bezug genommen. Insbesondere ist in dieser Literaturstelle kein Hinweis enthalten, wie eine automatische Auswertung von Meßkurven in Relation zur Maschineneinstellung erfolgt.On page 350 of this reference, a relationship between waypoints and speed points is shown in a typical casting curve display. However, no reference is made to the evaluation process in a measuring device. In particular, this reference does not contain any information as to how measurement curves are automatically evaluated in relation to the machine setting.

Auch aus der Literaturstelle Giesserei 80, 1993, Nr. 8, 19. April, S. 247-252 ist kein Hinweis enthalten, wie eine automatische Auswertung von Meßkurven in Relation zur Maschineneinstellung im einzelnen erfolgen soll.Also from the literature foundry 80, 1993, No. 8, April 19, pp. 247-252, there is no indication of how an automatic evaluation of measurement curves in relation to the machine setting should be carried out in detail.

Zum Verständnis der Erfindung wird generell auf folgendes hingewiesen:In order to understand the invention, the following is generally pointed out:

Bei der automatischen Auswertung von Meßkurven an Druckgießmaschinen unterscheidet man sogenannte ungeregelte und geregelte Druckgießmaschinen.In the automatic evaluation of measurement curves on die casting machines, a distinction is made between so-called unregulated and regulated die casting machines.

Die Einstellung von ungeregelten Druckgießmaschinen erfolgt beispielsweise durch Aufzeichnung und Überwachung verschiedener Parameter in einem Meßwert-Erfassungssystem, wobei diese mit statistischen Methoden ausgewertet werden. So können beispielsweise Funktion p (t), s (t) sowie v (t) als Meßdiagramm vorliegen und die für den Druckgußprozeß relevanten Parametern werden in digitaler Form angezeigt. Diese digitalen Werte werden aus einer druckgußspezifischen Kurve automatisch bestimmt. Hierdurch kann z. B. die Ermittlung des Umschaltpunktes zwischen der ersten und zweiten Druckgießphase bei der ersten sprungartigen Änderung des Wegsignals erfolgen. Weiterhin kann die Nachdruckphase sowie die Nachdruckverzögerung problemlos den Kurven entnommen werden. Die so digital vorliegenden Werte können vom Meßrechner weiterverarbeitet und durch statistische Methoden ausgewertet werden.Uncontrolled die casting machines are set, for example, by recording and monitoring various parameters in a measured value recording system, these being evaluated using statistical methods. For example, functions p (t), s (t) and v (t) can be present as a measurement diagram and for the die casting process relevant parameters are displayed in digital form. These digital values are automatically determined from a die-casting curve. As a result, z. B. the determination of the switchover point between the first and second die casting phase at the first abrupt change in the travel signal. Furthermore, the hold pressure phase and the hold pressure delay can be easily taken from the curves. The digitally available values can be processed further by the measuring computer and evaluated by statistical methods.

Bei geregelten Druckgießmaschinen besteht die Möglichkeit, die Einstellung des Gießaggregats über Profilkurven vorzunehmen. Dabei kann die Programmierung der Druckgießmaschine beispielsweise durch Eingabe einer Sollprofilkurve für die Geschwindigkeit erfolgen ( f = v (s)

Figure imgb0001
). Zu charakteristischen Schaltpunkten bzw. Gießkolbenstellungen wird demnach die zugehörige Sollgeschwindigkeit eingegeben, wobei eine Rampenfunktion berücksichtigt werden kann. Diese Soll-Profilkurve kann über den gesamten Verlauf des Druckgießvorgangs, d. h., über die Vorlaufphase der Formfüllphase und der Nachdruckphase eingegeben werden. Eine in den Meßrechner eingegebene Soll-Profilkurve f = v (s)
Figure imgb0002
ist allerdings mit der im Meßrechner angezeigten Ist-Kurve f = v (t)
Figure imgb0003
nicht direkt vergleichbar. Es müssen demnach Anpassungsmaßnahmen getroffen werden.Regulated die casting machines can be used to set the casting unit using profile curves. The die casting machine can be programmed, for example, by entering a target profile curve for the speed ( f = v (s)
Figure imgb0001
). The associated setpoint speed is accordingly entered for characteristic switching points or casting piston positions, a ramp function being able to be taken into account. This target profile curve can be entered over the entire course of the die casting process, ie over the lead phase of the mold filling phase and the post-pressure phase. A target profile curve entered into the measuring computer f = v (s)
Figure imgb0002
is however with the actual curve displayed in the measuring computer f = v (t)
Figure imgb0003
not directly comparable. Adjustment measures must therefore be taken.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mittels welcher die Soll-Profilkurven für die Einstellung der Druckgießmaschine im Meßrechner automatisch mit der Ist-Kurve verglichen werden kann. Insbesondere ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Zeitabstimmung zwischen Soll-Profilkurven und Ist-Profilkurven im Meßrechner vorzunehmen und zwar unabhängig von einer Triggerung (Start) der Meßwertaufnahme. Beim Vergleich der Soll- und Ist-Profilkurven sollen Toleranzgrenzen berücksichtigt werden. Durch Vorgabe einer Masterkurve im Meßrechner sollen mittels eines einfachen Verfahrens beliebige Punkte ausgewählt werden können, die zur Auswertung zur Verfügung stehen, wobei auch beliebige Zwischenwerte mit einbezogen werden können.The invention has for its object to propose a method by means of which the target profile curves for the setting of the die casting machine in the measuring computer can be automatically compared with the actual curve. In particular, it is also an object of the invention to carry out a time coordination between target profile curves and actual profile curves in the measuring computer, independently of triggering (start). the measured value recording. Tolerance limits should be taken into account when comparing the target and actual profile curves. By specifying a master curve in the measuring computer, any points that are available for evaluation should be able to be selected using a simple method, and any intermediate values may also be included.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale insbesondere des Anspruchs 1 gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen und Ergänzungen der Erfindung angegeben.This object is achieved by the features in particular of claim 1. Advantageous and expedient developments and additions to the invention are specified in the further claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei der vorliegenden Erfindung findet demzufolge ein automatischer Vergleich der Einstellparameter eines Gießaggregats mit den gemessenen Gießparametern statt. Dabei liegt die Besonderheit der Meßreinrichtung darin, daß alle Einstelldaten (Soll-Werte) des Gießaggregats in Meßrechnern derart generiert werden, daß nach Aufzeichnung von Ist-Kurven ein sofortiger automatischer Vergleich mit den Einstelldaten bzw. den Einstellkurven erfolgen kann.Accordingly, in the present invention, an automatic comparison of the setting parameters of a casting unit with the measured casting parameters takes place. The peculiarity of the measuring device lies in the fact that all setting data (target values) of the casting unit are generated in measuring computers in such a way that an instant automatic comparison with the setting data or the setting curves can take place after recording actual curves.

Eine Besonderheit liegt darin, daß die Einstelldaten der Druckgießmaschine aus einer tabellarischen Eingabe bestehen, aus der eine Geschwindigkeits-Profilkurve abgeleitet werden kann und die einzelnen Geschwindigkeitspunkte entsprechenden Gießkolbenstellungen zugeordnet sind. Das Meßsystem zeichnet dann die Geschwindigkeit-Kurve als v/t-Kurve auf, wobei die Ermittlung der Ist-Geschwindigkeit vom Meßsystem in der Weise durchgeführt wird, daß auf die einzelnen relevanten eingegebenen Punkte auf der s/t-Kurve senkrechte Strahlen gelegt werden und daß am Schnittpunkt mit der v/t-Kurve die Ist-Geschwindigkeitswerte automatisch ermittelt werden können.A special feature is that the setting data of the die casting machine consist of a table entry from which a speed profile curve can be derived and the individual speed points are assigned to the corresponding piston positions. The measuring system then records the speed curve as a v / t curve, the actual speed being determined by the measuring system in such a way that perpendicular rays are placed on the individual relevant points entered on the s / t curve and that the actual speed values can be determined automatically at the intersection with the v / t curve.

In alternativer Ausführungsform können die Einstelldaten der Druckgießmaschine aus einer tabellarischen Eingabe bestehen, aus der eine Druckprofilkurve abgeleitet werden kann. Dabei sind die einzelnen Druckpunkte entsprechenden Zeitwerten nach "Gießkolbenstop" am Ende der Formfüllung zugeordnet.In an alternative embodiment, the setting data of the die casting machine can consist of a tabular input from which a pressure profile curve can be derived. The individual pressure points are assigned corresponding time values after "pouring plunger stop" at the end of the mold filling.

Daß Meßsystem zeichnet die Druckkurve als p/t-Kurve auf, wobei insbesondere der Meßpunkt "Gießkolbenstop" durch die abfallende Druckflanke an der Kolbenstangenseite des Gießzylinders gebildet wird. Ausgehend von diesem Signal wird vom Meßsystem ein senkrechter Strahl T0 generiert. Auf den Zeitabschnitten (T0 + X), die bei Eingabe der Druckprofiltabelle festgelegt worden sind, werden im Meßsystem weitere senkrechte Strahlen generiert. Die Schnittpunkte mit der Ist-Druckkurve werden mit den tabellarischen Einstellwerten der Maschineneinstellung verglichen und ausgewertet.The measuring system records the pressure curve as a p / t curve, the measuring point “pouring piston stop” in particular being formed by the falling pressure flank on the piston rod side of the casting cylinder. On the basis of this signal, a vertical beam T0 is generated by the measuring system. Additional vertical rays are generated in the measuring system on the time periods (T0 + X) that were defined when the pressure profile table was entered. The intersections with the actual pressure curve are compared with the tabular setting values of the machine setting and evaluated.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß bei der Eingabe der Maschineneinstelldaten durch den Bediener gleichzeitig obere und untere Toleranzgrenzen mit eingegeben werden können. Dem Meßsystem liegen dann die Besonderheiten zugrunde, daß die Toleranzgrenzen auf den Strahlen wie oben beschrieben in dem Meßaufschrieb automatisch mit angezeigt werden und die Abweichung zum Soll-Wert digital als Zahlenwert dargestellt werden können.Another special feature of the invention is that when the machine setting data is entered by the operator, upper and lower tolerance limits can be entered at the same time. The measuring system is then based on the special features that the tolerance limits on the beams are automatically displayed in the measurement record as described above, and the deviation from the target value can be represented digitally as a numerical value.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme von Zeichnungen näher erläutert. Dabei enthalten die Zeichnungen sowohl Datendiagramme als auch graphische Kurvendarstellungen.Further details and advantages of the invention are explained in more detail in the following description of exemplary embodiments with the aid of drawings. The drawings contain both data diagrams and graphical curve representations.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen der ErfindungDescription of exemplary embodiments of the invention

An einer geregelten Druckgießmaschine können beispielsweise folgende Profilkurven gefahren werden:

  • Geschwindigkeitsprofilkurve
  • Druckprofilkurve
For example, the following profile curves can be run on a controlled die casting machine:
  • Speed profile curve
  • Pressure profile curve

Die Einstelldaten der Druckgießmaschine werden in bekannter Weise über eine entsprechende Schnittstelle an einen Meßrechner übertragen. Zur Herstellung z. B. eines Geschwindigkeitsprofils als Sollkurve stehen dem Meßrechner z. B. die in der Fig. 1 dargestellten Daten zur Verfügung. In der Spalte 1 dieser Tabelle sind charakteristische Wegpunkte der Gießkolbenstellung als Punkte 1 bis 4 dargestellt, die der in Spalte 2 angegebenen Position des Gießkolbens entsprechen. Zu diesen Positionen wird eine in Spalte 3 angegebene Soll-Geschwindigkeit vorgegeben, wobei das Vorliegen einer Rampe mit den Buchstaben J (Ja) und keine Rampe mit dem Buchstaben N (Nein) näher beschrieben ist. In den beiden rechten Spalten werden Grenzwerte manuell eingegeben, wobei minimale und maximale Grenzwerte definiert werden. Bezüglich den Weg- und Geschwindigkeitsdaten erfolgt eine automatische Datenübernahme von der Druckgießmaschinen-Einstellung. Im Meßrechner werden die in Fig. 1 angegebenen Daten tabellarisch dargestellt, wobei die angegebenen Grenzwerte durch manuelle Eingabe hinzugefügt werden. Fig. 1 a zeigt eine graphische Darstellung der tabellarischen Soll-Werte nach Fig. 1 insbesondere auch mit der Rampenausbildung durch die angegebenen Winkel α, β. Im Meßrechner werden nun für jeden Gießzyklus oder -schuß die Kurven f = s (t) sowie f = v (t)

Figure imgb0004
dargestellt, wie dies in der Fig. 2 wiedergegeben ist. Hier handelt es sich demnach um Ist-Profilkurven.The setting data of the die casting machine are transmitted to a measuring computer in a known manner via a corresponding interface. To manufacture z. B. a speed profile as a target curve, the measuring computer z. B. the data shown in FIG. 1 are available. In column 1 of this table, characteristic waypoints of the pouring plunger position are shown as points 1 to 4, which correspond to the position of the pouring plunger indicated in column 2. A target speed specified in column 3 is specified for these positions, the presence of a ramp with the letter J (yes) and no ramp with the letter N (no) being described in more detail. Limit values are entered manually in the two right columns, whereby minimum and maximum limit values are defined. With regard to the path and speed data, there is an automatic data transfer from the die casting machine setting. The data specified in FIG. 1 are shown in a table in the measuring computer, the specified limit values being added by manual input. 1 a shows a graphical representation of the tabular target values according to FIG. 1, in particular also with the ramp formation by the specified angles α, β. The curves are now in the measuring computer for each casting cycle or shot f = s (t) as well f = v (t)
Figure imgb0004
shown as shown in Fig. 2. Accordingly, these are actual profile curves.

In diesem Diagramm nach Fig. 2 wird erfindungsgemäß im s (t)- und v (t)-Diagramm einem vorgegebenen Wegpunkt der Punkte 1 bis 4 aus Fig. 1 der jeweils zugehörige Ist-Geschwindigkeitspunkt 1' bis 4' zugeordnet. Dies ist in Fig. 2 durch eine Pfeildarstellung vom Punkt 1 zum Punkt 1' bis Punkt 4 zum Punkt 4' graphisch dargestellt. Die so gemessenen und in der Fig. 2 dargestellten Geschwindigkeitspunkte 1' bis 4' auf der Kurve v (t) werden im Meßrechner tabellarisch dargestellt und nach Eingabe von Toleranzgrenzen automatisch bewertet, wie dies die Fig. 3 zeigt.In this diagram according to FIG. 2, according to the invention, in the s (t) and v (t) diagram, the respectively associated actual speed point 1 'to 4' is assigned to a given waypoint of points 1 to 4 from FIG. 1. This is shown graphically in FIG. 2 by an arrow from point 1 to point 1 'to point 4 to point 4'. The speed points 1 'to 4' on curve v (t) measured in this way and shown in FIG. 2 are shown in tabular form in the measuring computer and are automatically evaluated after the entry of tolerance limits, as shown in FIG. 3.

In dem tabellarischen Vergleich nach Fig. 3 werden demnach aus dem zu Fig. 1 aufgestellten Weg-Geschwindigkeitsprofil die Soll-Geschwindigkeiten in den Punkten 1 bis 4 bzw. den zugehörigen Positionen nach Spalte 2 in Fig. 1 verglichen mit den aus Fig. 2 graphisch ermittelten Ist-Geschwindigkeiten in den Punkten 1' bis 4', die zu den zugehörigen Punkten 1 bis 4 in Fig. 2 ermittelt worden sind. Beispielsweise beträgt die Soll-Geschwindigkeit im Punkt 3 nach der Tabelle nach Fig. 1 3,5 m/s, während die aus der Fig. 2 ermittelten Ist-Geschwindigkeit in Punkt 3, 3,4 m/s beträgt. Das Toleranzfeld bzw. die Grenzwerte in Fig. 1 wurden festgelegt auf min. 3,4 und max. 3,6 m/s. Die mit 3,4 m/s gemessene Ist-Geschwindigkeit liegt deshalb innerhalb des festgelegten Toleranzfeldes.In the tabular comparison according to FIG. 3, the target speeds in points 1 to 4 or the associated positions according to column 2 in FIG. 1 are compared graphically from the distance-speed profile set out in FIG. 1 with those from FIG. 2 determined actual speeds in points 1 'to 4', which have been determined for the associated points 1 to 4 in FIG. 2. For example, the target speed in point 3 according to the table in FIG. 1 is 3.5 m / s, while the actual speed determined in FIG. 2 in point 3 is 3.4 m / s. The tolerance field or the limit values in FIG. 1 were set to min. 3.4 and max. 3.6 m / s. The actual speed measured at 3.4 m / s is therefore within the specified tolerance range.

Im Punkt 2, d. h., in der Position 300 mm des Gießkolbens wird beispielsweise eine Sollgeschwindigkeit von 3, 5 m/s gemäß Fig. 1 vorgegeben. Zu dieser Sollgeschwindigkeit wird gemäß den gemessenen s (t)- und v (t)-Ist-Kurven bei einer zugehörigen Kolbenposition von 300 mm eine Ist-Geschwindigkeit im Punkt 2' von 3,7 m/s ermittelt. Nachdem zu diesem Punkt 2 die Grenzwerte zwischen 3,4 und 3,6 m/s festgelegt wurden (s. Fig. 1) liegt der Wert der Ist-Geschwindigkeit in Punkt 2 von 3,7 m/s außerhalb der Toleranzgrenze. Dies ist in Fig. 3 durch eine Toleranzverletzung in Punkt 2 (schraffiertes Feld) angezeigt.At point 2, that is, in the 300 mm position of the casting piston, for example, a target speed of 3.5 m / s according to FIG. 1 is specified. At this target speed, an actual speed at point 2 'of 3.7 m / s is determined in accordance with the measured s (t) and v (t) actual curves with an associated piston position of 300 mm. After the limit values between 3.4 and 3.6 m / s were determined for this point 2 (see FIG. 1), the value of the actual speed in point 2 of 3.7 m / s lies outside of Tolerance limit. This is indicated in Fig. 3 by a tolerance violation in point 2 (hatched field).

Die Fig. 3 enthält demzufolge nochmals die tabellarischen Werte der Fig. 1 als Sollwerte der Geschwindigkeit zu bestimmten Punkten bzw. Positionen des Gießkolbens. Gleichermaßen sind die Grenzwerte aus Fig. 1 nochmals in Fig. 3 aufgenommen. Diesen Sollwerten sind in Fig. 3 die aus der Fig. 2 ermittelten Ist-Geschwindigkeiten in den einzelnen Punkten hinzugefügt, die beispielsweise in den Punkten 1 bis 4 bei den Gießkolbenstellungen 200, 300, 600 und 650 mm graphisch und tabellarisch ermittelt werden. Diese Ermittlung der Ist-Geschwindigkeit auf der Kurve v (t) zu den zugehörigen Punkten 1 bis 4 ist in Fig. 2 durch Darstellung der Punkte 1' bis 4' wiedergegeben.3 therefore again contains the tabular values of FIG. 1 as target values for the speed at certain points or positions of the casting piston. Likewise, the limit values from FIG. 1 are again included in FIG. 3. The actual speeds determined from FIG. 2 are added to these target values in FIG. 3 in the individual points, which are determined, for example, in points 1 to 4 in the case of the pouring plunger positions 200, 300, 600 and 650 mm in a graphical and tabular manner. This determination of the actual speed on the curve v (t) to the associated points 1 to 4 is shown in FIG. 2 by the representation of the points 1 'to 4'.

Gemäß der Darstellung der Erfindung nach Fig. 4, Fig. 4 a, können selbstverständlich neben den in den Figuren 1 und 3 dargestellten charakteristischen Wegpunkten 1 bis 4, die z. B. durch die Maschineneinstellung festgelegt worden sind, weitere beliebige Zwischenwerte nach dem gleichen Verfahren überwacht werden. Beispielsweise werden in der Tabelle nach Fig. 4 gemäß der Fig. 1 a in Verbindung mit Fig. 4 a zwei Zwischenpunkte 5 und 6 bei der Wegposition 100 bzw. 150 mm manuell festgelegt. Bei Eingabe dieser Wegpunkt-Zwischenwerte wird nun vom Meßrechner der jeweilige zugehörige Sollwert der Geschwindigkeit durch Interpolation errechnet, d. h., die Sollgeschwindigkeit im Punkt 5 mit 0,05 m/s und im Punkt 6 mit 0,075 m/s wird vom Rechner als Zwischenwerte interpoliert. Liegen diese Weg/Geschwindigkeitswerte fest, so kann wiederum ein Vergleich mit den gemessenen Profilkurven s (t) und v (t) nach Fig. 2 stattfinden, d. h., bei den vorgegebenen Positionen 100 und 150 mm werden auf der s (t)-Ist-Kurve die Punkte 5 und 6 an diesen Wegpositionen ermittelt und die zugehörigen Geschwindigkeitswerte auf der Ist-Geschwindigkeitskurve v (t) ermittelt. Diese Geschwindigkeitswerte sind mit 5', 6' in Fig. 2 dargestellt. Diese ermittelten Ist-Geschwindigkeiten können dann wiederum in der Tabelle nach Fig. 4 dargestellt werden, was Analog zum zuvor beschriebenen Verfahren nach Fig. 2 und 3 erfolgt.According to the representation of the invention according to FIG. 4, FIG. 4 a, in addition to the characteristic waypoints 1 to 4 shown in FIGS. 1 and 3, the z. B. have been determined by the machine setting, any other intermediate values can be monitored using the same method. For example, in the table according to FIG. 4 according to FIG. 1 a in connection with FIG. 4 a, two intermediate points 5 and 6 at the travel position 100 or 150 mm are manually defined. When these intermediate waypoint values are entered, the measuring computer then calculates the associated setpoint speed by interpolation, ie the setpoint speed is interpolated at point 5 with 0.05 m / s and at point 6 with 0.075 m / s. If these path / speed values are fixed, a comparison can again be made with the measured profile curves s (t) and v (t) according to FIG. 2, ie, at the specified positions 100 and 150 mm, the s (t) -actual is -Curve points 5 and 6 are determined at these path positions and the associated speed values are determined on the actual speed curve v (t). These Speed values are shown at 5 ', 6' in Fig. 2. These ascertained actual speeds can then again be shown in the table according to FIG. 4, which takes place analogously to the previously described method according to FIGS. 2 and 3.

Das zuvor für Geschwindigkeitsprofilkurven dargestellte Verfahren läßt sich sinngemäß ebenfalls für Druckprofilkurven durchführen. Dies wird nachfolgend näher erläutert.The method previously described for speed profile curves can also be carried out analogously for pressure profile curves. This is explained in more detail below.

Analog zur Tabelle nach Fig. 1 stehen dem Meßrechner der Druckgießmaschine die z. B. in Fig. 5 aufgeführten Einstelldaten als Solldaten zur Verfügung. Bei den in der linken Spalte dieser Tabelle aufgeführten Punkten handelt es sich wiederum um charakteristische Einstellpunkte bzw. Schaltpunkte, die durch die Maschineneinstellung festgelegt sind. Es erfolgt wiederum eine automatische Datenübernahme von der Druckgießmaschinen-Einstellung mit einer Festlegung des gewünschten Drucks in Abhängigkeit der Zeit sowie der Vorgabe einer Rampe. Die in den beiden rechten Spalten von Fig. 5 angegebenen Grenzwerte werden ebenfalls manuell eingegeben. Eine zugehörige graphische Darstellung der p (t)-Sollprofilkurve nach der Tabelle nach Fig. 5 ist in Fig. 6 wiedergegeben.Analog to the table of FIG. 1 are the measuring computer of the die casting machine, the z. B. in Fig. 5 setting data available as target data. The items listed in the left column of this table are characteristic setting points or switching points, which are determined by the machine setting. There is again an automatic data transfer from the die casting machine setting with a determination of the desired pressure depending on the time and the specification of a ramp. The limit values specified in the two right-hand columns of FIG. 5 are also entered manually. A corresponding graphical representation of the p (t) target profile curve according to the table in FIG. 5 is shown in FIG. 6.

Charakteristisch an der Tabelle nach Fig. 5 ist die Wahl des "Zeitpunkts Null", zum Punkt 1, die entsprechend dem Nahezu-Stillstand des Gießkolbens zwischen der Formfüllphase und der Nachdruckphase gewählt wird (s. Fig. 6). Dieser Zeitpunkt Null wird für die Aktivierung des Druckprofils gewählt. Im Meßrechner werden diese Daten tabellarisch dargestellt und können durch manuelle Eingaben mit den Minimum- bzw. Maximumgrenzwerten versehen werden.Characteristic of the table according to FIG. 5 is the choice of the "point in time zero" at point 1, which is chosen between the mold filling phase and the holding pressure phase in accordance with the almost stoppage of the casting piston (see FIG. 6). This zero time is selected for the activation of the pressure profile. This data is displayed in a table in the measuring computer and can be given the minimum or maximum limit values by manual input.

Im Meßrechner wird nunmehr für jeden Gießzyklus bzw. -schuß die Funktion f = p (t)

Figure imgb0005
als Ist-Profildruckkurve gemessen und aufgezeichnet. Dieser gibt z. B. eine in der Fig. 9 dargestellte Druck/Zeitkurve. Um die nach Fig. 9 gemessene Ist-Kurve mit der im Meßrechner gespeicherten Sollkurve nach Fig. 6 entsprechend den Werten nach Fig. 5 vergleichen zu können, muß gemäß obiger Ausführung auf der gemessenen Kurve nach Fig. 9 der "Zeitpunkt Null" für die Aktivierung des Druckprofils festgelegt werden. Dies geschieht beispielsweise durch das nachfolgend beschriebene Verfahren:The function is now in the measuring computer for each casting cycle or shot f = p (t)
Figure imgb0005
measured and recorded as the actual profile pressure curve. This gives z. B. one in FIG. 9 shown pressure / time curve. In order to be able to compare the actual curve measured according to FIG. 9 with the target curve stored in the measuring computer according to FIG. 6 in accordance with the values according to FIG. 5, the "zero time" for the measured curve according to FIG Activation of the pressure profile can be set. This is done, for example, using the procedure described below:

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Gießaggregat 11 erfolgt die Regelung der Geschwindigkeit des Gießkolbens 12 mittels eines Servoventils 13. Während die Bewegung des Gießkolbens 12 steht an einem, auf der der Druckseite 23 gegenüberliegenden Seite 24 des Hydraulik-Antriebkolbens 25 angeordneten Druckaufnehmer 14 ein hydraulischer Druck an, der abhängig ist vom Antriebsdruck des Hydro-Speichers 15 und von der Geschwindigkeit des Gießkolbens 12. Gegen Ende der Formfüllphase ist die Form mit Metall gefüllt und der Gießkolben 12 kommt nahezu zum Stillstand. In diesem Augenblick wird der Druck am Aufnehmer 14 schlagartig bis annähernd null bar abgesenkt. Diese Absenkung des Drucks am Druckaufnehmer 14 wird zusammen mit einer Wegvorgabe am Gießkolben 12 als Signal für den Meßrechner für den "Zeitpunkt Null" gewählt, der zur Aktivierung der Soll-Profilkurve auf der Ist-Profilkurve verwendet wird. Die Wegvorgabe ist als logische Bedingung erfoderlich, um sicherzustellen, daß die Druckabsenkung am Druckaufnehmer 14 nur auf einer genau definierten Wegstrecke als Meßsignal verwendet wird. Vor dieser Wegstrecke erfolgte Druckabsenkungen erfüllen somit nicht die logische Bedingung und bleiben für die Aktivierung des "Zeitpunktes Null" unberücksichtigt. In Fig. 8 ist dieser Druckverlauf am Druckaufnehmer 14 in Abhängigkeit der Zeit sowie der Gießkolbenweg über die Zeit wiedergegeben.In the casting unit 11 shown in FIG. 7, the speed of the casting piston 12 is regulated by means of a servo valve 13. During the movement of the casting piston 12, a hydraulic sensor is located on a pressure sensor 14 arranged on the side 24 of the hydraulic drive piston 25 opposite the pressure side 23 Pressure which is dependent on the drive pressure of the hydraulic accumulator 15 and on the speed of the casting piston 12. Towards the end of the mold filling phase, the mold is filled with metal and the casting piston 12 almost comes to a standstill. At this moment, the pressure on the transducer 14 is suddenly lowered to approximately zero bar. This lowering of the pressure at the pressure sensor 14 is selected together with a path specification on the casting piston 12 as a signal for the measuring computer for the “zero time” which is used to activate the target profile curve on the actual profile curve. The path specification is required as a logical condition in order to ensure that the pressure drop at the pressure sensor 14 is only used as a measurement signal over a precisely defined path. Pressure drops before this distance therefore do not meet the logical condition and are not taken into account for the activation of the "point in time zero". 8 shows this pressure curve at the pressure sensor 14 as a function of time as well as the casting piston travel over time.

Für den Gießkolbenweg besteht folgende Beziehung: s k = Gießkolbenhub bei geschlossener Form (z. B. S k = 900 mm) s F = Startpunkt für die Aktivierung der logischen Bedingungen zur Festlegung des Zeitpunkts Null;

Figure imgb0006
The following relationship exists for the pouring piston path: s k = Piston stroke with the mold closed (e.g. S k = 900 mm) s F = Starting point for the activation of the logical conditions for determining the time zero;
Figure imgb0006

Legt man ein konstantes Weginkrement, bestehend aus der maximalen Gießrestdicke und einem Sicherheitszuschlag von z. B. 120 mm zugrunde, so ergibt sich s F = s k - 120 mm = 900 - 120 = 780 mm.

Figure imgb0007
If you set a constant increment, consisting of the maximum remaining casting thickness and a safety margin of z. B. 120 mm, it results s F = s k - 120 mm = 900 - 120 = 780 mm.
Figure imgb0007

Ab dem Punkt SF = 780 mm wird demnach die logische Bedingung aktiviert. Die logische Bedingung für den Zeitpunkt Null ist erfüllt bei sF (Ist), wenn eine Druckschwelle von p z. B. 10 bar erfüllt ist.From the point S F = 780 mm, the logical condition is activated. The logical condition for the time zero is fulfilled at s F (actual) if a pressure threshold of p z. B. 10 bar is met.

Der Ist-Wert des Gießkolbenwegs SF(Ist) und der Ist-Wert des Druckaufnehmers P(Ist) werden an den Meßrechner übertragen. Ist die logische Bedingung für die Aktivierung des "Zeitpunkts Null" erfüllt, wird dieser Zeitwert vom Meßrechner erfaßt und abgespeichert. Nach Aufnahme der Kurven im Datenspeicher des Meßrechners werden die Kurven am Bildschirm dargestellt, und zwar zusammen mit der Kennzeichnung der Aktivierung für den "Zeitpunkt Null" in Form der in Fig. 9 dargestellten Kurve.The actual value of the pouring piston path S F (actual) and the actual value of the pressure sensor P (actual) are transmitted to the measuring computer. If the logical condition for the activation of the "point in time zero" is fulfilled, this time value is recorded and stored by the measuring computer. After the curves have been recorded in the data memory of the measuring computer, the curves are displayed on the screen, together with the identification of the activation for the "time zero" in the form of the curve shown in FIG. 9.

In Fig. 8 ist demnach zunächst der konstante Druck p1 im Druckaufnehmer 14 nach Fig. 7 dargestellt, so lange der Gießkolben 2 noch steht (s1 = 0). Zum Zeitpunkt t1 startet der Gießkolben seine Vorwärtsbewegung (Pfeil 16) und es findet entlang der Wegkurve 17 eine lineare Wegbewegung über die Zeit statt. Während dieser Phase tritt eine allmähliche Druckreduzierung entlang der Druckkurve 18 ein, bis zum Ende der Formfüllphase im Punkt 19. Zu diesem Zeitpunkt kommt der Gießkolben 12 nahezu zum Stillstand (Punkt 20) und es findet der zuvor beschriebene schlagartige Druckabfall vom Punkt 19 zum Punkt 21 in Fig. 8 statt. Hierbei wird im Punkt 22 eine Druckschwelle von z. B. 10 bar als Schaltschwelle zur Festlegung des "Nullpunkts" gewählt, die erst ab dem Weginkrement SF auftritt und der jeweilige exakte Ort ist als SF(Ist) definiert.8 shows the constant pressure p1 in the pressure sensor 14 according to FIG. 7 as long as the casting piston 2 is still standing (s1 = 0). At time t1, the casting piston starts its forward movement (arrow 16) and there is a linear path movement over time along path curve 17. During this phase there is a gradual pressure reduction along the pressure curve 18 until the end of the mold filling phase at point 19. At this point, the casting piston 12 almost comes to a standstill (point 20) and the abrupt pressure drop from point 19 to point 21 described above takes place in Fig. 8 instead. Here is a in point 22 Pressure threshold of e.g. B. 10 bar selected as the switching threshold for determining the "zero point", which occurs only from the path increment S F and the respective exact location is defined as S F (actual).

In der in Fig. 9 gemessenen Ist-Druckprofilkurve werden in einem zweiten Schritt vom Meßrechner die Sollpunkte der Druckprofilkurve dem Zeitpunkt Null zugeordnet und auf dem Bildschirm dargestellt. Hieraus ergibt sich die Darstellung nach Fig. 10, d. h., ausgehend vom "Zeitpunkt Null", dessen Ermittlung zuvor beschrieben ist, werden die aus der Tabelle in Fig. 5 vorgegebenen Sollwerte der Punkte 1 bis 5 in das Diagramm der gemessenen Ist-Kurve nach Fig. 9 eingefügt, so daß sich die Darstellung nach Fig. 10 ergibt. Damit ist ein exakter Vergleich der Solldruck-Profilkurve mit der Ist-Druck-Profilkurve möglich. Dies ergibt sich unmittelbar aus der Darstellung nach Fig. 10.In the actual pressure profile curve measured in FIG. 9, the target points of the pressure profile curve are assigned to the time zero in a second step by the measuring computer and displayed on the screen. This results in the representation according to FIG. 10, i. That is, starting from the "time zero", the determination of which is described above, the setpoints of points 1 to 5 given in the table in FIG. 5 are inserted into the diagram of the measured actual curve in FIG. 9, so that the 10 results. This enables an exact comparison of the target pressure profile curve with the actual pressure profile curve. This results directly from the illustration in FIG. 10.

In Weiterbildung der Erfindung können die in der Tabelle nach Fig. 5 eingetragenen minimalen und maximalen Grenzwerte auf der Sollkurve nach Fig. 10 aufgetragen werden. Erfolgt ein Schneiden der Ist-Kurve mit den eingegebenen Grenzwertstrecken, so sind die Toleranzen nicht überschritten. Dies ist in Fig. 11 sinngemäß dargestellt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 liegt der Punkt 1 beispielsweise außerhalb der Toleranz. Alle weiteren Punkte liegen innerhalb des Toleranzbandes.In a further development of the invention, the minimum and maximum limit values entered in the table according to FIG. 5 can be plotted on the target curve according to FIG. 10. If the actual curve is intersected with the limit ranges entered, the tolerances are not exceeded. This is shown analogously in FIG. 11. In the exemplary embodiment according to FIG. 11, point 1 lies outside the tolerance, for example. All other points are within the tolerance band.

Es ist weiterhin möglich, manuell beliebige weitere Überwachungspunkte in die Tabelle nach Fig. 5 einzutragen. Auch diese Überwachungspunkte werden auf dem Bildschirm des Meßrechners angezeigt. In der Fig. 11 ist dies beispielsweise der Punkt 6. Diese manuell eingetragenen Punkte ermöglichen z. B. die Überwachung des Druckes während einer Flanke. Damit stehen dem Meßrechner alle Daten zur Verfügung, um die an einem geregelten Gießaggregat eingegebenen Geschwindigkeits- und Druckprofilkurven auf einfache Weise und ohne manuelle Programmierung des Meßrechners zu vergleichen, auf Toleranz-Verletzungen zu untersuchen und alle bekannten statistischen Methoden anzuwenden.It is also possible to manually enter any further monitoring points in the table according to FIG. 5. These monitoring points are also displayed on the screen of the measuring computer. In FIG. 11, this is point 6, for example. These manually entered points enable e.g. B. monitoring the pressure during an edge. This means that all data are available to the measuring computer for the speed and speed entered on a controlled casting unit Compare pressure profile curves in a simple manner and without manual programming of the measuring computer, examine them for tolerance violations and apply all known statistical methods.

Gemäß der Erfindung können anstelle von eingegebenen Soll-Profilkurven auch sogenannte "Masterkurven verwendet werden, die sich als Profilkurven von gemessenen Teilen guter Qualität ergeben. Diese "Masterkurven" können im Rechner abgespeichert werden und analog zu dem zuvor beschriebenen Verfahren mit gemessenen Ist-Werten verglichen und bewertet werden.According to the invention, so-called “master curves” can be used instead of entered target profile curves, which result as profile curves of measured parts of good quality. These “master curves” can be stored in the computer and compared with measured actual values analogously to the method described above and be evaluated.

Es ist darüberhinaus möglich, die Masterkurven f = v (t)

Figure imgb0008
oder f = p (t)
Figure imgb0009
mittels eines Cursor abzufahren und an jeder beliebigen Stelle den relevanten Wegpunkt oder Druckpunkt als Sollpunkt vorzugeben. Aus diesem so vorgegebenen Sollpunkten wird wiederum, wie zuvor beschrieben, der Vergleich zwischen Ist- und Sollpunkten bzw. Ist- und Sollkurven durchgeführt.It is also possible to use the master curves f = v (t)
Figure imgb0008
or f = p (t)
Figure imgb0009
move with a cursor and specify the relevant waypoint or pressure point as the desired point at any point. As previously described, the comparison between actual and target points or actual and target curves is in turn carried out from this predetermined target points.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen und Abwandlungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown and described. Rather, it also encompasses all professional further training and modifications within the framework of intellectual property rights claims.

Claims (20)

Verfahren zur Prozeßüberwachung und/oder Regelung des Gießaggregats einer Druckgießmaschine, - wobei in einen Rechner der Druckgießmaschine manuell eingegebene, gewünschte Einstellwerte und/oder sonstige fest vorgegebene Eingabewerte sogenannte Soll-Profilkurven und/oder Sollpunkte mit definierten Positionen bilden, - wobei während eines Gießzyklus Prozeßparameter durch Meßwertaufnehmer gemessen und dem Meßrechner zugeführt werden und sogenannte Ist-Profilkurven bilden, - wobei eine Prozeßüberwachung bzw. -regelung durch einen Vergleich der Ist-Profilkurven mit den Soll-Profilkurven und/oder entsprechender Punkte durchgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß für einen Vergleich von Ist- und Soll-Profilkurven eine Zuordnung der Gießkolbengeschwindigkeit zum Gießkolbenweg und/oder des Gießkolbendrucks zum Gießkolbenweg bzw. zur zugehörigen Gießzeit für gemessene Ist-Werte erfolgt und daß mittels Eingabewerte und/oder durch Masterkurven vorgegebene Vergleichswerte zu beliebigen, jedoch übereinstimmenden Wegpositionen des Gießkolbens bzw. zugehörigen Gießzeiten zugehörige Sollwerte unter Berücksichtigung von Toleranzen mit den Ist-Werten im Rechner verglichen werden.
Process monitoring and / or control method for the casting unit of a die casting machine, - In a computer of the die casting machine, manually entered, desired setting values and / or other predetermined input values form so-called target profile curves and / or target points with defined positions, - wherein during a casting cycle process parameters are measured by transducers and fed to the measuring computer and form so-called actual profile curves, a process monitoring or control is carried out by comparing the actual profile curves with the target profile curves and / or corresponding points,
characterized,
that for a comparison of actual and target profile curves, an assignment of the casting piston speed to the casting piston path and / or of the casting piston pressure to the casting piston path or to the associated casting time for measured actual values takes place and that by means of input values and / or master curves, predetermined comparison values to any, however Matching path positions of the casting piston or associated casting times associated setpoints are compared with the actual values in the computer taking into account tolerances.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Vergleich von Ist- und Soll-Geschwindigkeitsprofilkurven des Gießkolbens im Rechner für einen Arbeitszyklus eine erste Ist-Profilkurve für den Gießkolbenweg in Abhängigkeit von der Zeit ( f = s (t)
Figure imgb0010
) - und eine zweite Ist-Profilkurve für die Gießkolben-Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit ( f = v (t)
Figure imgb0011
) ermittelt wird,
- daß zu beliebigen, jedoch übereinstimmenden Wegpositionen des Gießkolbens aus gemessenen Ist-Weg-Werten des Gießkolbens ( f = s (t)
Figure imgb0012
) die zugehörigen Ist-Geschwindigkeits-Werte des Gießkolbens ( f = v (t)
Figure imgb0013
) durch den Rechner ermittelt und diese so ermittelten Geschwindigkeit-Ist-Werte, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von eingegebenen Toleranzgrenzen, mit den Geschwindigkeits-Soll-Werten des Gießkolbens in den Vergleichspositionen verglichen werden.
A method according to claim 1, characterized in that for a comparison of the actual and target speed profile curves of the casting piston in the computer for a working cycle, a first actual profile curve for the plunger path depending on the time ( f = s (t)
Figure imgb0010
) - and a second actual profile curve for the piston speed as a function of time ( f = v (t)
Figure imgb0011
) is determined
- That to any, but corresponding path positions of the casting piston from measured actual displacement values of the casting piston ( f = s (t)
Figure imgb0012
) the associated actual speed values of the casting piston ( f = v (t)
Figure imgb0013
) determined by the computer and these speed-actual values determined in this way, possibly taking into account the tolerance limits entered, are compared with the speed target values of the casting piston in the comparison positions.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine tabellarische Eingabe von Sollwerten für die Gießkolbengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Gießkolben-Weg, gegebenenfalls unter Einbeziehung von Toleranzgrenzen erfolgt und daß die vom Rechner zu bestimmten Wegpositionen ermittelten Ist-Geschwindigkeits-Werte des Gießkolbens mit den so im Rechner gespeicherten Soll-Geschwindigkeitswerten in der gleichen Wegposition unter Berücksichtigung von Toleranzgrenzen verglichen werden und daß außerhalb der Toleranzgrenze ermittelte Ist-Geschwindigkeitswete des Gießkolbens als Fehler ausgewertet werden.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that setpoint values for the pouring piston speed are entered in a table as a function of the pouring plunger path, possibly including tolerance limits, and in that the actual speed values of the casting piston determined by the computer at specific path positions are compared with the target speed values stored in the computer are compared in the same path position, taking tolerance limits into account, and that actual speed values of the casting piston determined outside the tolerance limit are evaluated as errors. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem Vergleich von Ist/Soll-Geschwindigkeits-Profilkurven zu bestimmten Gießkolbenpositionen bzw. Gießzeiten ein Vergleich von Ist/Soll-Druckprofilkurven erfolgt.Method according to Claim 1, characterized in that, in addition to a comparison of actual / target speed profile curves with specific casting piston positions or casting times, a comparison of actual / target pressure profile curves is carried out. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Startzeitpunkt zur Aufnahme der Ist-Druckprofilkurve variabel ist, wobei für einen Vergleich von Ist- und Soll-Druckprofilkurven eine "Nullpunktfestlegung" erfolgt.Method according to claim 4, characterized in that the starting time for recording the actual pressure profile curve is variable, a "zero point determination" being carried out for a comparison of the actual and target pressure profile curves. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine tabellarische Eingabe von Soll-Druckdaten des Gießkolbendrucks in Abhängigkeit der Gießzeit erfolgt, zur Bildung einer Soll-Profildruckkurve im Meßrechner, wobei zur zeitlichen Abstimmung von Ist- und Sollwerten als "Zeitpunkt Null" der Fast-Stillstand des Gießkolbens nach der Formfüllphase auf einer definierten Wegstrecke (SK - SF) des Gießkolbens dient und wobei vorzugsweise Minimum/Maximum-Grenzwerte als Toleranzgrenzen festlegbar sind.Method according to Claim 4 or 5, characterized in that a setpoint pressure data of the casting piston pressure are entered in a table as a function of the casting time, in order to form a set profile pressure curve in the measuring computer, the actual time and setpoints being timed as "zero time" The pouring plunger almost comes to a standstill after the mold filling phase over a defined distance (S K - S F ) of the pouring plunger and preferably minimum / maximum limit values can be defined as tolerance limits. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießgarnitur (11) der Druckgießmaschine einen Druckaufnehmer (14) auf der der Druckseite (23) gegenüberliegenden Seite (24) eines Hydraulikkolbens (25) aufweist, mittels welchem der durch die Kolbenbewegung des Hydraulikkolbens (15) erzeugte dynamische Druck zeitabhängig aufgenommen und dem Rechner zugeführt wird, wobei zur relativen "Nullpunktjustierung" der Zeitskalen der Ist-Druckprofilkurve und der Soll-Druckprofilkurve derjenige Zeitpunkt der Ist-Druckprofilkurve verwendet wird, bei dem der durch die Kolbenbewegung des Hydraulikkolbens (25) erzeugte dynamische Druck schlagartig auf nahezu Null abfällt.Method according to Claim 5 or 6, characterized in that the casting assembly (11) of the die casting machine has a pressure sensor (14) on the side (24) of a hydraulic piston (25) opposite the pressure side (23), by means of which the piston piston movement of the hydraulic piston (15) dynamic pressure generated is recorded as a function of time and fed to the computer, the time of the actual pressure profile curve being used at the time when the actual pressure profile curve is used for the relative "zero point adjustment" of the actual pressure profile curve and the desired pressure profile curve, at which the piston movement of the hydraulic piston (25 ) generated dynamic pressure drops suddenly to almost zero. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist- und/oder Soll-Weg- bzw. Geschwindigkeitsprofilkurven und/oder die Ist- und Soll-Druckprofilkurven auf einem Bildschirm angezeigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actual and / or target path or speed profile curves and / or the actual and target pressure profile curves are displayed on a screen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe der Sollwerte über einen Maschinenrechner der Druckgießmaschine erfolgt, der diese Daten einem Meßrechner zuführt, wobei der Maschinenrechner die Maschinensteuerung übernimmt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the input of the setpoints takes place via a machine computer of the die casting machine, which feeds this data to a measuring computer, the machine computer taking over the machine control. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Meßrechner erfaßten Soll-und Ist-Profilkurven tabellarisch und/oder graphisch erfaßbar und ausgebbar sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the target and actual profile curves recorded in the measuring computer can be recorded and output in tabular and / or graphic form. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gewünschte Soll-Geschwindigkeits- und/oder Soll-Druck-Profilkurven in bestimmten Kurvenverläufen eine Rampe aufweisen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desired target speed and / or target pressure profile curves have a ramp in certain curve profiles. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen durch die Maschineneinstellung festgelegten Schaltpunkten bzw. Vergleichspunkten der Gießkolben-Stellung bzw. der Gießzeit für einen Ist-Sollvergleich beliebige Zwischenstellungen einstellbar sind, wobei die zugehörigen Profilkurvenpunkte durch Rechner-Interpolation ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that any intermediate positions can be set between switching points or comparison points of the casting piston position or the casting time determined by the machine setting for an actual-target comparison, the associated profile curve points being determined by computer interpolation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der in den Rechner der Druckgießmaschine eingegebenen gewünschten Einstellwerte zur Bildung von Sollprofilkurven weiterhin oder alternativ ermittelte Druckgießkurven für Produkte guter Qualität als "Masterkurven" verwendet werden und die so erhaltene "Master-Sollprofilkurve" mit gemessenen Ist-Profilkurven verglichen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that instead of the desired setting values entered into the computer of the die casting machine for the formation of target profile curves, pressure casting curves determined for alternative products are used as "master curves" and the "master target profile curve" thus obtained is also used measured actual profile curves is compared. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Master-Geschwindigkeits-Profilkurve und/oder eine Master-Druckprofilkurve ermittelt und als Sollprofilkurve verwendet wird.A method according to claim 13, characterized in that a master speed profile curve and / or a Master pressure profile curve determined and used as target profile curve. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßrechner ein Cursor auf einer Weg- und/oder Geschwindigkeits- und/oder Druckprofilkurve bewegt wird und daß der Meßrechner zu jeder Cursor-Position die Stellung des Gießkolbens ermittelt, und daß die so ermittelte Ist-Profilwerte mit zugehörigen Soll-Profilwerten bei der gleichen Gießkolbenstellung verglichen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a cursor is moved on a path and / or speed and / or pressure profile curve in the measuring computer and that the measuring computer determines the position of the casting piston at each cursor position, and that it determines the position Actual profile values can be compared with the corresponding target profile values for the same casting piston position. Meßsystem zum automatischen Vergleich der Einstellparameter eines Gießaggregats mit gemessenen Gießparametern, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einstelldaten (Soll-Werte des Gießaggregats) derart generierbar sind, daß nach Aufzeichnung von Ist-Kurven ein sofortiger automatischer Vergleich mit den Einstelldaten bzw. Einstellkurven erfolgt.Measuring system for automatic comparison of the setting parameters of a casting unit with measured casting parameters, characterized in that all setting data (target values of the casting unit) can be generated in such a way that, after recording actual curves, an immediate automatic comparison with the setting data or setting curves takes place. Meßsystem insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einer tabellarischen Eingabe von Einstelldaten einer Druckgießmaschine eine Geschwindigkeitsprofilkurve darstellbar ist, in der eine Zuordnung von Geschwindigkeitspunkten zur Gießkolbenstellung erfolgt, wobei eine Aufzeichnung einer Ist-Geschwindigkeitskurve als v/t-Kurve erfolgt und die Ermittlung der Ist-Geschwindigkeit für bestimmte Punkte bzw. Kolbenstellungen dadurch erzielbar ist, daß auf die einzelnen relevanten eingegebenen Punkte auf der vom Meßrechner erstellten s/t-Kurve senkrechte Strahlen erzeugbar sind, und am Schnittpunkt mit der v/t-Kurve die Ist-Geschwindigkeitswerte automatisch ermittelbar sind.Measuring system in particular according to claim 16, characterized in that a speed profile curve can be represented in a tabular input of setting data of a die casting machine, in which speed points are assigned to the position of the casting piston, an actual speed curve being recorded as a v / t curve and the determination the actual speed for certain points or piston positions can be achieved by generating vertical rays on the individual relevant entered points on the s / t curve created by the measuring computer, and the actual speed values at the intersection with the v / t curve can be determined automatically. Meßsystem zum automatischen Vergleich der Einstellparameter eines Gießaggregats mit den gemessenen Gießparametern, wobei die Einstelldaten der Druckgießmaschine aus einer tabellarischen Eingabe bestehen, aus der eine Druckprofilkurve ableitbar ist, zur Darstellung einer p/t-Kurve und wobei den einzelnen Druckpunkten entsprechende Zeitwerte nach "Gießkolbenstop" am Ende der Formfüllphase zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßpunkt "Gießkolbenstop" durch die abfallende Druckflanke an der Kolbenstangenseite des Gießzylinders gebildet ist.Measuring system for the automatic comparison of the setting parameters of a casting unit with the measured ones Casting parameters, the setting data of the die casting machine consisting of a tabular input from which a pressure profile curve can be derived, for displaying a p / t curve and the corresponding pressure values being assigned to the individual pressure points after "casting piston stop" at the end of the mold filling phase, characterized in that the measuring point "casting piston stop" is formed by the falling pressure flank on the piston rod side of the casting cylinder. Meßsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßpunkt "Gießkolbenstop" als Meßsignal erfaßt und vom Meßsystem als senkrechter Strahl T0 generierbar ist, daß auf den Zeitabschnitt T0 + X, die bei Eingabe der Druckprofiltabelle festgelegt worden sind, im Meßsystem weitere senkrechte Strahlen generierbar sind und daß die Schnittpunkte mit der Ist-Druckkurve mit den tabellarischen Einstelldaten der Maschineneinstellung vergleichbar und auswertbar sind.Measuring system according to claim 18, characterized in that the measuring point "pouring plunger stop" is detected as a measuring signal and can be generated by the measuring system as a vertical beam T0, that further vertical beams can be generated in the measuring system over the time period T0 + X, which were defined when the pressure profile table was entered and that the intersections with the actual pressure curve are comparable and evaluable with the tabular setting data of the machine setting. Meßsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Eingabe von Maschineneinstelldaten gleichzeitig obere und untere Toleranzgrenzen eingebbar sind, wobei die Toleranzgrenzen in einem Meßaufschrieb automatisch anzeigbar und Abweichungen zum Soll-Wert digital als Zahlenwert darstellbar sind.Measuring system according to one or more of the preceding claims, characterized in that upper and lower tolerance limits can be entered at the same time when entering machine setting data, the tolerance limits being automatically indicated in a measurement record and deviations from the target value being digitally representable as a numerical value.
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